基于ipc板卡加热炉温度控制系统设计

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1、南洋理工学院南洋理工学院毕业设计论文题目基于PLC控制的加热炉温度控制系统系别电子与电气工程系专业自动化班级089611学生王刚学号指导教师2011年6月南洋理工学院摘要温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等。加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。这方面的应用大多是基于单片机进行PID控制,然而单片机控制的DDC系统软硬件设计较为复杂,特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处,PLC在这方面却是公认的最佳选择。加热炉温度是一个大惯性系

2、统，一般采用PID调节进行控制。随着PLC功能的扩充在许多PLC控制器中都扩充了PID控制功能,因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的。本设计是利用西门子S7-300PLC控制加热炉温度的控制系统。首先介绍了温度控制系统的工作原理和系统的组成，然后介绍了西门子S7-300PLC和系统硬件及软件的具体设计过程。关键词：西门子S7-300PLC，PID，温度传感器，固态继电器I南阳理工学院AbstractTemperaturecontrolsystemhasbeenwide

3、lyusedintheindustrycontrolledfield，asthetemperaturecontrolsystemofboilersandweldingmachinesinsteelworks、chemicalplant、heat-engineplantetc.Heating-stovetemperaturecontrolhasalsobeenappliedwidelyinallkindsoffields.TheapplicationofthisaspectisbasedonSCMwh

4、ichismakingthePIDcontrol,yetthehardwareandsoftwaredesignofDDCsystemcontrolledbySCMissomewhatcomplicated,it’snotanadvantageespeciallyrelatedtologiccontrol,howeveritisacceptedasthebestchoicewhenmentionedtoPLC.Thefurnacetemperatureofheating-stoveisalargei

5、nertiasystem，sogenerallyusingPIDadjustingtocontrol.WiththeexpandingofPLCfunction,thecontrolfunctioninmanyPLCcontrollershasbeenexpanded.ThereforeitismorereasonabletoapplyPLCcontrollingintheapplicablefieldswherelogicalcontrolandPIDcontrolblendtogether.Th

6、edesignhasutilizedthecontrolsystemwithwhichSiemensS7-300PLCcontrolthetemperatureheating-stove.Inthefirstplacethispaperpresentstheworkingprinciplesofthetemperaturecontrolsystemandtheelementsofthissystem.ThenitintroducesSiemensS7-300PLCandthespecificdesi

7、gnproceduresofthehardwareandthesoftware.Keywords：SiemensS7-300PLC，PID，temperaturepickup,solidstaterelayII南阳理工学院目录摘要IAbstractII第一章引言11.1系统设计背景11.2系统工作原理11.3系统设计目标及技术要求21.4技术综述2第二章系统设计32.1控制原理与数学模型32.1.1PID控制原理32.1.2PID指令的使用注意事项62.2采样信号和控制量分析72.3系统组成8第三章

8、硬件设计93.1PLC的基本概念93.1.1模块式PLC的基本结构93.1.2PLC的特点113.2PLC的工作原理123.2.1PLC的循环处理过程123.2.2用户程序的执行过程143.3S7-300简介143.3.1数字量输入模块143.3.2数字量输出模块153.3.3数字量输入/输出模块153.3.4模拟量输入模块153.3.5模拟量输出模块153.4温度传感器163.4.1热电偶.......................................